第13讲 ZPW-2000系统的认知讲解

ZPW-2000A系统的认知轨道交通信号教研室

薛志良本讲主要内容ZPW-2000A的发展历程UM71移频无绝缘轨道电路ZPW-2000A的技术条件（重点）ZPW-2000A的优势（难点）1.ZPW－2000A的发展历程型号的含义Z---自动闭塞P---移频W--无绝缘，指无机械绝缘，无须切割钢轨2000---表示2000年开始研制A--表示第一代产品1.ZPW－2000A的发展历程技术引进法国UM71无绝缘轨道电路国产化结合国情的技术再开发1.ZPW－2000A的发展历程2000年北京全路通信信号设计和北京铁路信号工厂两家联合组成ZPW-2000A型无绝缘轨道电路攻关小组，进行系统及设备的研制开发。2001年在京广线武胜关完成了现场试验。2002年5月28日，通过铁道部技术鉴定，开始在全路推广应用。2.UM71移频无绝缘轨道电路U－通用，M－调制，71－1971年由法国研制成功UM71是低频调制的电气绝缘轨道电路，具有较好的抗干扰性能，为了提高区间的通过能力，UM71能完成双线双方向四显示自动闭塞的要求。AB机械绝缘:就是在轨缝处设置绝缘材料作成的绝缘片,需切割钢轨电气绝缘:利用电子电气元件组成电路实现轨道电路划分与隔离,无须切割钢轨2.1机械绝缘与电气绝缘机械绝缘电气绝缘思考：为什么采用无绝缘轨道电路？1、机械绝缘节切割钢轨，轨缝处会产生冲击与噪声，引起绝缘节破损，限制运行速度与载重量，影响行车安全。现大力发展无缝轨道。2、不需要设扼流变压器。载频1700~2600HZ频段，牵引回归电流强度已经很弱。2.2UM71自动闭塞在我国铁路的运用京广线郑武段为我国铁路运输最繁忙的区段之一，三显示自动闭塞已趋进饱和，其瓶颈问题日益明显。1988年引进，1992年首先在京广线郑武段开通，后推广使用；不断应用于京广线、沈山线、京山线、广深线、朔黄铁路等线路。2002年引进了法国UM2000轨道电路，用于秦沈客运专线上。于2010年改为ZPW－2000A轨道电路。2.3UM系列自动闭塞的技术优势1、实现了轨道电路的无绝缘化2、频率选择合理，抗干扰能力强3、具有良好的轨道电路的传输性能4、实现了断轨检查5、电气化区段适应能力强，能满足1000A、100A钢轨不平衡牵引电流条件下正常工作的要求。6、实现双方向运行7、取消地面信号机8、可实现轨道电路的一次调整根据不同情况的轨道电路，调整发送器、接收器的不同电平，可准确地实现轨道电路的一次调整，遇晴、雨天不同再调整。2.4UM71频率参数载频F0：1700HZ、2300HZ、2000HZ、2600HZ频偏∆f：11HZ（1）载频选择分析①太低，电气元件不好做，抗干扰能力低；太高，轨道电路衰耗大。1700-2600HZ在音频范围内，且此波段牵引电流的强度很弱，系统抗干扰能力强。②频偏小。信号能量集中在中心频率附近，可以远离邻线和邻区段干扰。（2）低频使用共计18种低频：10.3、11.4、12.5、13.6、14.7、15.8、16.9、18、19.1、20.2、21.3、22.4、23.5、24.6、25.7、26.8、27.9、29Hz。呈等差数列，公差1.1Hz。2.5UM71存在的问题1）、安全方面的问题（1）调谐区（26m）无断轨检查功能（2）死区段长20米（3）调谐单元的断线得不到检查（4）接收设备对于7~34HZ范围内非18种低频以外频率无防护能力（5）对拍频信号无防防护能力2.5UM71存在的问题2）、传输方面谐振单元的参数与调谐区26m长的60kg/m钢轨的参数失配在1.0Ω/km道床电阻条件下，电缆与和钢轨连接也处于失配状态补偿电容不能满足1.0Ω/km道床电阻的要求传输长度限制在7.5km至钢轨的引接线70mm2，不利于养路作业，易造成损坏和丢失。电气－机械绝缘节的轨道电路传输长度下降3.ZPW-2000A的优势相比UM71的优势：传输长度10Km系统可靠性传输安全性可维修性降低工程造价显著提高4.ZPW-2000A技术条件4.1环境条件ZPW－2000A型无绝缘移频轨道电路设备在下列环境条件下应可靠工作：周围空气温度：室外：-30℃~70℃；室内-5℃~+40℃周围空气相对湿度：不大于95%（温度30℃时）大气压力：74.KPa~106kPa(相对于海拔高度2500m以下）4.ZPW-2000A技术条件4.2移频参数四种标准载频，每个载频有-1，-2种，共8种。可见，主体仍为1700、2300和2000、2600HZ，只是增加了“1和2”两个型号。1型加上1.4HZ；2型减了1.3HZ.4.ZPW-2000A技术条件4.2移频参数18个低频，10.3+n×1.1HZ，n=0~1710.3Hz、11.4Hz、12.5Hz、13.6Hz、14.7Hz、15.8Hz、16.9Hz、18Hz、19.1Hz、20.2Hz、21.3Hz、22.4Hz、23.5Hz、24.6Hz、25.7Hz、26.8Hz、27.9Hz、29Hz。4.ZPW-2000A技术条件4.3区间载频的配置区间配置原则结合站内接发车口的载频,从超防要求,从两站进站(含反向进站)口向集中区配置。3JG一般采用2300-1或2600-1.2600-12000-12600-22000-22600-12000-14.ZPW-2000A技术条件4.4区间、车站轨道电路载频统一排列思考与练习若载频为1700-1型，求上边频和下边频的频率？若载频为1700-2型呢？频偏为11HZ上边频为：1700+1.4+11＝1712.4HZ下边频为：1700+1.4-11＝1609.4HZ上边频为：1700-1.3+11＝1709.7HZ下边频为：1700-1.3-11＝1687.7HZ5.ZPW-2000A主要工作参数（1）调整状态接收器主轨输入电压不小于240mV（轨出1），小轨道电路的工作值不小于33.3mV（2）分路状态接收器输入电压不大于140mV（轨出1）（3）机车信号的短路电流在任一轨面机车信号的短路电流不小于规定值5.ZPW-2000A主要工作参数（4）直流电压范围：23.5V～24.5V（5）分路灵敏度既有线：0.15Ω客运专线：道砟电阻为1.0Ω·km或2.0Ω·km时，为0.15Ω，道砟电阻不小于3.0Ω·km，为0.25Ω思考：什么是分路灵敏度分路灵敏度：引起分路效应时的最大分路电阻值。它是一个用电阻值来表示的数据。分路是指在轨道电路的钢轨线路上，用一个电阻在轨道的某一点进行分路时，此时恰好能够使轨道接收器电压（或电流）减少到可靠落下值（断续式轨道电路为可靠不吸起值）。此时的分路电阻值就叫做轨道电路在该点的分路灵敏度。换句话说，当大于该分路电阻值时，轨道电路应不满足分路效应的要求。6.ZPW200系列自动闭塞系统特点（1）解决了调谐区断轨检查，实现轨道电路的全程断轨检查，提高系统的安全性。

（2）死区长度由20m降至5m（3）实现对调谐单元断线故障的检查。（4）实现对拍频干扰防护6.ZPW200系列自动闭塞系统特点（5）提高了轨道电路传输长度，900m提至1300m。（6）提高机械绝缘节轨道电路传输长度，实现与电气绝缘节轨道电路等长传输。（7）国产SPT电缆替代ZCO3，传输距离从7.5km提至10km，减小铜芯线径，减少备用芯组，加大传输距离，提高系统技术性能价格比，降低工程造价。

（8）采用长钢包铜引接线取代短75mm2铜引接线，利于维修。6.ZPW200系列自动闭塞系统特点（9）微处理和数字处理芯片替代晶体管元件；（10）发送器和接收器适用8种载频；可降低总的工程造价；（11）发送器和接收器均有较完善的检测功能，发送器n+1冗余，接收器